| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شماره‌ها | 3,268 |
| تعداد مقالات | 36,108 |
| تعداد مشاهده مقاله | 55,481,619 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 94,387,998 |
کاربرد الگوریتم‌های سنجش از دور در برآورد آب مصرفی واقعی برنج تحت روش‌های مدیریتی مختلف کاشت و آبیاری در مقیاس مزرعه و حوضه | ||
| پژوهش آب در کشاورزی | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 16 آبان 1405 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/jwra.2026.372930.1116 | ||
| نویسندگان | ||
| علی مختاران* 1؛ عبدالعلی گیلانی2؛ مریم محمدی3؛ پیمان ورجاوند4 | ||
| 1مؤسسه تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، کرج، ایران. | ||
| 2بخش تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر، مرکز تحقیقات کشاورزی و منابع طبیعی استان خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج‌کشاورزی، | ||
| 3دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران، تهران، ایران | ||
| 4بخش تحقیقات فنی و مهندسی کشاورزی، مرکز تحقیقات و آموزش کشاورزی و منابع طبیعی خوزستان، سازمان تحقیقات، آموزش و ترویج کشاورزی، اهواز، | ||
| چکیده | ||
| برنج در جنوب غرب ایران به‌صورت سنتی و به‌روش غرقاب دائم کشت می‌شود، که توسعه آن تأثیر محسوسی بر ایجاد تنش‌آبی دارد. در سال‌های اخیر در این مناطق فناوری خشکه‌کاری برنج با مدیریت متناوب آبیاری توانسته برکاهش برداشت از منابع آبی اثرگذار باشد. با این‌حال تفاوت بین روش‌های کاشت و مدیریت آبیاری برنج از نظر آب مصرفی واقعی (ETa) و بهره‌وری آب در سطح حوضه برای مدیران آب محسوس نیست. پژوهش حاضر به‌منظور تخمین ETa در سطح حوضه کرخه (بخش خوزستان) برای دوره کشت برنج در سال زراعی 1403-1402 انجام شد. در این پژوهش، 4 مزرعه برنج با روش سنتی و 4 مزرعه دیگر با فناوری خشکه‌کاری انتخاب شد. در پایش مزارع، شاخص‌های مهمی همچون عمق آب آبیاری، زیست‌توده، عملکرد محصول، راندمان آب در مزرعه، ETa ، بهره‌وری آب آبیاری و بهره‌وری مصرف واقعی آب (WPET) ، اندازه‌گیری و برآورد شد. سپس با استفاده از فناوری‌های سنجش از دور، الگوریتم‌های ETLOOK و SEBAL در پلتفرم گوگل ارث انجین (GEE)، ETa برای هر 8 مزرعه تحت پایش، تخمین زده شد. در گام بعدی این پژوهش، نقشه گیاهی برنج (RCM) با استفاده از مدل یادگیری ماشین (MLM) و الگوریتم جنگل تصادفی (RF) در سامانه GEE برای زیرحوضه مطالعاتی به‌طوری‌که مزارع برنج با کشت سنتی و خشکه‌کاری را از هم تفکیک کند، تهیه و تغییرات مکانی ETa و WPET در سطح حوضه مشخص شد. برپایه نتایج این پژوهش، دقت‌کلی تفکیک مزارع برنج برحسب روش کشت، 65/99 درصد و ضریب کاپای87/0 بود. در ارزیابی فناوری‌های سنجش از دور، نتایج ETa نشان داد که الگوریتم SEBAL تخمینی بسیار سازگار با اختلافی حدود 3درصد کمتر نسبت به داده‌های مزرعه‌ای داشت. در خصوص ETLOOK، هرچند این الگوریتم میزان ETa را به‌ترتیب برای فناوری خشکه‌کاری و روش سنتی، 32 درصد و 26 درصد کمتر نسبت به داده‌های صحرایی نشان داد، اما در تخمین WPET، سازگاری مناسبی با اختلافی کمتر از 5 درصد داشت. براین اساس در سطح حوضه، روش خشکه‌کاری توانسته علاوه برکاهش برداشت از منابع آب (حدود 40 درصد)، میزان ETa و WPET را نسبت به روش سنتی به‌ترتیب 13 درصد کاهش و 19 درصد ارتقا دهد. در بررسی نقشه‌های مکانی، نتایج نشان داد که میانگین وزنی ETa برنج در سطح زیرحوضه کرخه، 8500 مترمکعب بر هکتار بود، که با داشتن سطح زیرکشت بالغ بر 34000 هکتار، میزان مصرف واقعی آب (ETa) و برداشت از منابع آب (با راندمان متوسط آبیاری 28 درصد) به‌ترتیب،300 و 1071 میلیون مترمکعب برای دوره کشت برنج در سطح حوضه بود. این پژوهش به‌صورت کمی نشان داد که فناوری سنجش از دور می‌تواند اطلاعات دقیقی در مورد توزیع مکانی محصول، سطح کاشت، تولید و میزان مصرف منابع آب برای تصمیم‌گیرندگان در سطوح مختلف فراهم کند. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| تبخیر-تعرق واقعی؛ کشت غرقاب برنج؛ مدیریت آبیاری متناوب و الگوریتم SEBAL | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Application of remote sensing algorithms to estimate actual water consumption of rice under various planting and irrigation management methods at field and basin scales. | ||
| نویسندگان [English] | ||
| ali mokhtaran1؛ abdolali gilani2؛ maryam mohammady3؛ peyman varjavand4 | ||
| 1Agricultural Engineering Research Institute (AERI), Agricultural Research, Education and Extension Organization (AREEO), Karaj, Iran. | ||
| 2Seed and Plant Improvement Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, Agricultural Research Education and Extension Organization (AREEO), Ahwaz, Iran | ||
| 3Faculty of Geography, University of Tehran, Tehran, Iran. | ||
| 4Agricultural Engineering Research Department, Khuzestan Agricultural and Natural Resources Research and Education Center, (AREEO), Ahwaz, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Rice is traditionally cultivated in southwestern Iran with permanent flooding, the extent of which has a significant impact on water stress. In recent years, rice Khoshkeh-kari technology with intermittent irrigation management in these areas has been effective in reducing water resource extraction. However, the difference between rice planting and irrigation management methods in terms of actual water use (ETa) and water productivity at the basin level is not noticeable to water managers. The present study was conducted to estimate ETa in the Karkheh basin (Khuzestan section) for the rice cultivation period in the 2023-2024 crop year. In this study, 4 rice farms were selected using the traditional method and 4 other farms using Khoshkeh-kari technology. In farm monitoring, important indicators such as irrigation water depth, biomass, crop yield, field water efficiency, ETa, irrigation water productivity, and actual water use productivity (WPET) were measured and estimated.Then, using remote sensing technologies, ETLOOK and SEBAL algorithms in the Google Earth Engine (GEE) platform environment, ETa was estimated for each of the 8 monitored farms. In the next step of this research, a rice crop map (RCM) was prepared using a machine learning model (MLM) and a random forest (RF) algorithm in the GEE system for the study sub-basin to separate traditional and Khoshkeh-kari rice fields, and the spatial changes of ETa and WPET at the basin level were determined. Based on the results of this study, the overall accuracy of rice field separation according to cultivation method was 99.65% and the kappa coefficient was 0.87. In evaluating remote sensing technologies, ETa results showed that the SEBAL algorithm had a very consistent estimate with a difference of about 3% less than field data. Regarding ETLOOK, although this algorithm showed ETa rates 32% and 26% lower than field data for Khoshkeh-kari technology and traditional method, respectively, it had a good agreement in estimating WPET with a difference of less than 5%. Accordingly, at the basin level, the Khoshkeh-kari method has been able to reduce water resource withdrawal (about 40%) and increase ETa and WPET by 13% and 19%, respectively, compared to the traditional method. In examining spatial maps, the results showed that the weighted average ETa of rice in the Karkheh sub-basin was 8,500 cubic meters per hectare, which, with a cultivated area of over 34,000 hectares, the actual water consumption (ETa) and withdrawal from water resources (with an average irrigation efficiency of 28%) were 300 and 1,071 million cubic meters, respectively, for the rice cultivation period at the basin level.This study quantitatively demonstrated that remote sensing technology can provide accurate information about the spatial distribution of crops, planting area, production, and water resource consumption for decision-makers at different levels. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Real evapotranspiration, flooded rice cultivation, intermittent irrigation management, and SEBAL algorithm | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 2 |
||